2024届高考物理一轮复习磁场专题精准提升强化9：带电粒子在组合场中的运动（难题）

F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K F L W L (C S K) F L W L(CSK) C S K 2024届高考物理一轮复习磁场专题精准提升强化（难题） 2024届高考物理一轮复习磁场专题精准提升强化9：带电粒子在组合场中的运动（难题） 1. 【先电场后磁场】如图所示，有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，某带电粒子的比荷（电荷量与质量之比）大小为k，由静止开始经电压为U的电场加速后，从O点垂直射入磁场，又从P点穿出磁场。下列说法正确的是（不计粒子所受重力）（　　） A.如果只增加U，粒子可以从d、P之间某位置穿出磁场 B.如果只减小B，粒子可以从ab边某位置穿出磁场 C.如果既减小U又增加B，粒子可以从bc边某位置穿出磁场 D.如果只增加k，粒子可以从d、P之间某位置穿出磁场 2. 【先电场后磁场】(多选)(2023·广东省模拟)如图所示的平面直角坐标系xOy，在y轴的左侧存在沿y轴负方向的匀强电场．在y轴的右侧存在垂直坐标平面向外的匀强磁场．一比荷为k的带正电粒子(不计重力)从x轴上的A点以沿着与x轴正方向成θ＝53°角的初速度v0开始运动，经过电场偏转从y轴的B点以垂直y轴的速度进入磁场，磁场的磁感应强度大小为，粒子进入磁场后电场方向变为沿y轴正方向．该带正电粒子经过磁场偏转，粒子先后经过x轴上的C点、y轴上的D点，粒子经D点后，再次回到x轴上的A点，sin 53°＝，cos 53°＝，下列说法正确的是(　　) A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径为d B．A、C两点之间的距离为3d C．匀强电场的电场强度为 D．粒子从A点开始到再回到A点的运动时间为 3. 【先电场后磁场】平面直角坐标系xOy中，第二象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E，第三、四象限存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，如图所示．一质量为m、带电荷量为q的正粒子从坐标为(－L，L)的P点沿y轴负方向进入电场，初速度大小为v0＝，粒子第二次到达x轴的位置为坐标原点．不计粒子的重力． (1)求匀强磁场的磁感应强度B的大小； (2)若粒子由P点沿x轴正方向入射，初速度仍为v0＝，求粒子第二次到达x轴时与坐标原点的距离． 4. 【先电场后磁场】（2021·全国甲卷）如图，长度均为l的两块挡板竖直相对放置，间距也为l，两挡板上边缘P和M处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子自电场中某处以大小为v0的速度水平向右发射，恰好从P点处射入磁场，从两挡板下边缘Q和N之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与PQ的夹角为60°，不计重力。 （1）求粒子发射位置到P点的距离； （2）求磁感应强度大小的取值范围； （3）若粒子正好从QN的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹与挡板MN的最近距离。 5. 【先电场后磁场】物理气相沉积镀膜是芯片制作的关键环节之一，如图是该设备的平面结构简图。初速度不计的氩离子经电压为U0的电场加速后，以速度大小v0从A点水平向右进入电场强度大小为E、竖直向下的匀强电场中，恰好打到电场、磁场的竖直分界线Ⅰ最下方的M点(未进入磁场)，并被位于该处的金属靶材全部吸收，A、M两点的水平距离为0.5 m。靶材溅射出的部分金属离子沿各个方向进入两匀强磁场区域，并沉积在固定基底上。基底与水平方向夹角为45°，两磁场区域的磁感应强度大小均为B，但方向相反(均垂直纸面)，两磁场区域的分界线Ⅱ过M点且与基底垂直。(已知：U0＝×103 V，E＝×104 V/m，B＝1×10－2 T，氩离子的比荷＝2.4×106 C/kg，金属离子比荷＝2.0×106 C/kg，两种离子均带正电，忽略重力及离子间相互作用力。) (1)求氩离子进入电场时的速度大小v0，以及A、M两点的高度差； (2)若金属离子进入磁场时的速度大小均为1.0×104 m/s，M点到基底的距离为 m，求在纸面内，基底上可被金属离子打中而镀膜的区域长度。 6. 【先电场后磁场】(2022·山东省青岛市高三下统一质量检测(一模))某电子显像装置的原理如图所示，平面内有匀强电场和匀强磁场区域，磁场分布在x轴下方及抛物线与y轴之间，抛物线方程为y＝2x2，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外；电场分布在抛物线与x轴之间所夹的空间，电场强度大小为E，方向沿y轴负方向。现有带正电粒子从抛物线上各处无初速度释放，粒子进入第四象限经磁场偏转后都会经过原点O，粒子重力不计，求： (1)带电粒子的比荷； (2)y＝2 m处释放的粒子从释放到再次运